JPH086201Y2 - 流下式太陽集熱器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、一般的には流下式太陽集熱器に係り、とり
わけ可撓性材料からなる汲置き式の太陽集熱器に係る。

従来技術、および考案が解決しようとする課題 太陽集熱器を設置した架台を回転させて太陽を追尾し
たり、太陽光線の入射角に合わせて集熱器の傾斜角を変
化させる技術は周知である。

こうした複雑な設備は設備コストが嵩み、経済性に難
点がある。

太陽高度の季節的変動に合わせて集熱面の角度を変化
させる試みは、集熱設備が大型化すればするほど困難さ
が増すのが実情である。

また、熱負荷の季節的な変動に合わせて集熱面積およ
び貯湯量を調節できれば理想的であり、またその必要性
も高いが、未だこうした要望に対する有効な手立てはな
い。

本考案は、こうした一連の従来技術の課題を非常に単
純な方式で解決しようとするものである。

課題を解決するための手段 本考案に係る流下式太陽集熱器は、可撓性材料の上側
側部を上下方向に移動可能に且つ下側側部を選択的に動
かせるように保持して傾斜した受熱面を形成し、この傾
斜面の表側表面に受熱媒体液を付着させた状態で上方か
ら下方に流下させて集熱を行ない、また可撓性材料の下
部に形成される窪みに熱媒体液を溜めおく流下式太陽集
熱器にして、前記可撓性材料の下側側部はリール装置に
より保持され、このリール装置は、可撓性材料の上側側
部の上下方向の移動に合わせて可撓性材料を繰り出した
り巻き取ることができ、こうして可撓性材料の受熱面積
およびこの可撓性材料の設営角度を調節するように構成
されている。

作用 前述の如く構成することにより、可撓性材料の上側側
部と下側側部を必要に応じて上下方向および／または前
後方向（横方向）に移動させて可撓性材料の布設角度を
調整することができ、同時に可撓性材料の窪みの規模、
例えば可撓性材料のたるみの程度を調節することができ
る。

以下、添付図面に沿って本考案の実施例を詳細に説明
する。ただし、図示の実施例は説明の便宜上のためのも
のであり、別段これら実施例に限定されるわけではな
い。

実施例 図面は、本考案に係る流下式太陽集熱器の一実施例を
示している。

図示の集熱器では、可撓性材料１の上側側部1aは一方
の構造体５の一部に設置され、また下側側部1bは他方の
構造体６に取り付けられている。

一方の構造体５には、図示の実施例ではウインチ装置
5aが使用されており、このウインチ装置を操作すれば可
撓性材料１の上側側部1aの高さ位置を調節することがで
きる。また、他方の構造体６には、可撓性材料１を巻き
取りまたは繰り出す回転ドラムを備えたリール装置6aが
示されている。

こうして設営または布設された可撓性材料１は、太陽
の季節的変動に応じ適切な傾斜角度の受熱面２を形成し
ている。

図中にて、実線（イ）と２点鎖線（ロ）はそれぞれウ
インチ装置5aとリール装置6aによる連係操作により設営
された受熱面の２種類の形態を具体的に示している。

尚、受熱面２の上方は、必要に応じ透明シート材料４
で覆うこともできる。

前記湾曲した受熱面２には噴射ノズル、多孔パイプ等
の散液手段（図示せず）を用いて熱媒体液が散液され
る。散液された熱媒体液は受熱面２の熱を取り去りなが
ら湾曲面に沿って流下し、湾曲面の窪み３に溜まる。

熱媒体液に水道水を使用する場合、タイマーを用いて
電磁弁を間欠的に開閉し、水道水を定期的に受熱面に散
水して集熱終了時期までに窪み３に所定量の温水が溜ま
るように操作したり、こうした操作に加えて、あるいは
こうした操作とは別に、窪みに溜まっている水を繰り返
して受熱面２に散水することもできる。窪み３は貯湯槽
として利用できるが、貯湯槽が別に用意されている場合
にはブースタータンクまたはトラップとして使用でき
る。

可撓性材料１は矩形、円形、楕円形或はその他の形態
をしたものが用いられ、それぞれのシートの形状、可撓
性材料１の機械強度および貯湯容量に見合うように適当
な補強材あるいは架台を用いて所定位置に保持しておく
とよい。特に、貯湯水容量が多い場合には、この貯湯部
（窪み３）の下側に支持用のプラットホームを設置する
場合もあり得る。

可撓性材料としては、例えば、繊維強化樹脂シートや
ゴムシート等の各種のシート材料が選択使用される。

可撓性材料は下面からの放熱量を減らすために、少な
くとも窪みに相当する箇所には断熱層が取り付けられて
いる。尚、可撓性材料は下面からの放熱量をできるだけ
少なくするためにある程度の断熱性を備えていることが
好ましく、例えば、裏側全面に軟質発泡ウレタン層を接
着しておくこともできる。

前述した流下式太陽集熱器は、必要に応じ、泡を放出
する発泡装置（図示せず）を装備することもできる。発
泡装置には様々な形式のものを使用することができる。
発泡装置は、窪みに溜まっている熱媒体液の上側表面に
泡を供給もしくは熱媒体液を撹拌して泡を発生させるよ
うに構成されている。この泡は熱媒体液の表面張力によ
り熱媒体液の表面に層状に広がり、熱媒体液の表面を覆
う断熱層を形成することができる。

熱媒体液を撹拌して泡を発生させる事例には、例え
ば、図示の流下式太陽集熱器を航空機や大型車両の洗浄
水の予熱装置として使用するケースを挙げることができ
る。こうした洗浄水の予熱装置として使用する例では、
水に予め表面活性剤を混入しておき、水の一部、例えば
水面をスクリュー等により機械的に撹拌し発泡させ、同
時に液面に生じる水流を利用して泡自体を液面に広げる
こともできる。

発泡断熱層は、必要に応じ、例えば集熱を終えた後の
所望の時間帯にのみ形成したり、外気温との温度差に応
じて層厚を厚くしたり、あるいは必要に応じてこの発泡
断熱層を消失させて液面を直接太陽光に晒すこともでき
る。

尚、ウインチ装置5aからのワイヤーロープの繰出し支
持に伴い、必要に応じて可撓性材料１の上側端部とワイ
ヤーロープの連結部を適当な方法で動揺しないように固
定することが望ましい。この固定に際し、可撓性部材１
の上側側部1aを適宜横方向に移動させることができる。

図示のリール装置6aは、このリール装置を回転させる
回転駆動モーター、可撓性材料に加わっている引張力を
調整するテンションコントローラ、およびリール装置の
回転を制御する制動装置を内蔵した既存の駆動ユニット
を使用することができる。

構造体５には、ウインチ装置以外にも様々な移動手段
を利用することができる。例えば、チャンネル溝を備え
た押出し成形形材の案内軌道を設置しておき、このチャ
ンネル溝内を移動するローラに上側側部1aを取り付けて
おくこともできる。

考案の効果 前述の如く構成することにより、可撓性材料１の上側
側部1aは上下方向に移動可能であり、また可撓性材料１
の下側側部1bも前後方向（横方向）に移動させて位置の
調整を行なえば、例えば太陽高度の季節的変動に応じて
受熱面２の傾斜角度を変えることができ、また窪み３の
規模を変化させ貯湯量を調節することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係る流下式太陽集熱器の一実施例を示
す説明図である。 1:可撓性材料、1a:上側側部、1b:下側側部、2:受熱面、
3:窪み、4:透明シート材料、5:一方の構造体、6:他方の
構造体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】可撓性材料の上側側部を上下方向に移動可
   能に且つ下側側部を選択的に動かせるように保持して傾
   斜した受熱面を形成し、この傾斜面の表側表面に受熱媒
   体液を付着させた状態で上方から下方に流下させて集熱
   を行ない、また可撓性材料の下部に形成される窪みに熱
   媒体液を溜めおく流下式太陽集熱器にして、前記可撓性
   材料の下側側部はリール装置により保持され、このリー
   ル装置は、可撓性材料の上側側部の上下方向の移動に合
   わせて可撓性材料を繰り出したり巻き取ることができ、
   こうして可撓性材料の受熱面積およびこの可撓性材料の
   設営角度を調節する流下式太陽集熱器。